光学显微镜中生物细胞的温度控制面临的挑战和解决方案

光学反应电子显微镜中怪物细胞核的水温抑制面临的终极挑战和避免设计方案

众 所 周 zhi温度的变化对化学反应速率和生物机理都会产生影响，如何精准地控制“实验温度"以及研究不同温度下的实验样本状态尤为重要。因此，我们从成像样品温度控制面临的常见问题出发，致力于实现对显微镜视野中的温度进行高灵敏度的热控制，由此获得更严谨可靠且可重复的数据。

图1：VAHEAT一系列气温控住器

一、高倍显微镜中高温设定事情：1.液样板化掉 - 物质氧化还原电位发生变化，在较冷表面层结晶；2.温度因素漂移；3.温湿度领域不多（更大 45–55°C），条件管理软件系统中始终无法 推动更快温湿度变化规律；4.在较高温度度该图像品质下跌或 TIRF 维度流失；5.当前安装的繁多性——俩个调查问卷电路，须要当前的温暖进行校正；6.不同于的室温和全部视场的室温系数 - 最为散热管片的侵泡物镜。

图 2：a) 运行 63x/1.4 NA 油浸物镜时的cpu散热感觉研究方法。稳定平衡至 37°C 的超大型工作环境室过高以将原辅料坚持在 37°C。当渗入式物镜接觸原辅料时，摄氏度应为降低 3°C，和永久不可能造成 37°C，正因为物镜相连到高倍显微镜观察层面，高倍显微镜观察层面在空调温暖下靠近腔室处部。VAHEAT 在研究方法摄氏度越来越低并赔赏物镜的散热感觉。打开 VAHEAT 后，热沉效果仅在qian 10 秒内会出现，当摄氏度降到 36.2°C 时，测量仪器信息反馈二次回路会对其做出较准。那么，原辅料一直以来都正确地坚持在 37°C。b) 旋转视频圆球共焦配置光电技术成相中央 Erlangen，的数据获取地。

二、显微镜观察水温有效控制的规范化搞定方案范文

图3 一般微生物的温度掌控机器设备

传统的温度控制解决方案没有一种设备可以wan 美地适合每个对温度敏感的实验，往往需要根据特定的应用为一个显微镜系统购买多个设备，然后有益地组合在一起。目前主要的解决方案有：

(1) 体视显微镜外围的中型环境箱。短处是高温衡量范围样品英文好远，高温變化或者如此极慢。体视显微镜要些时间方可到达热动态稳定，比较慢的动态稳定也寓意着与温有关的产品的样品漂移更强势。(2) 工作网上平台上方孵化场器/采暖器工作网上平台插进物与相对主义采暖器器相运用。当动用浸油物镜时，这便是一个更好但相当的复杂的且奢侈的克服实施方案。

(3) 基于 Peltier 元件的设备，具有wu 与 伦 比的温度范围，速度快且精确，但难以小型化，并且始终需要连接到元件上的散热片，例如更大的金属块，这可能是不切实际的。

(4) 因为液状体流动量的的设备。功能普遍且执行时速快，但并不是很人心化。(5) 另一个说的是种会选择是自行在校园营销推广活动的环节之中所构建室温控制机。主耍适用性于企业，根据其制造费高且不具备有普遍性。

三、用到 VAHEAT 精确性管理室内温度“VAHEAT"溫度选用软件操作流程非常简单，且不同在意校对或下降图面的质量的原因，更非常重要的是可精度选用视场中的合理检样管理溫度，并不适于单大分子和超分辩率探析等高准确度度磁学磁学体视光学显微镜观察适用机械。该提升装置由四部份组成的，都是：(1)智能化化化基低(2)磁学磁学体视光学显微镜观察兼不锈钢容器(3)发现头(4)选用标段。重要思想零件是智能化化化基低，这个是中间另一家可相互交换的零件，中间包含中间另一家精度的几个溫度探测器和中间另一家乳白色的胶片煮沸电气电子器件（下图4图甲中）。用 VAHEAT，溫度还可以高达hg每秒 100°C 的速率单位变迁，长期保持稳定粗差在远不超过 0.1°C 的选用值，且不同对磁学磁学体视光学显微镜观察对其确定随便改进。VAHEAT 的重要思想是智能化化化基材，特点化磁学磁学体视光学显微镜观察的玻璃盖玻片，中间准确度的溫度探测器和乳白色煮沸电气电子器件相组合成中间另一家有源上报电路。Smart Substrates 每秒读入和调低检样管理溫度 83 次，保证它在不易生态环境环境的影响的环境下精度地长期保持在选用值。Smart Substrates 还作为带固体检样管理不锈钢容器的微信版本。该机械支持对比如于 PCR 无限循环仪的多种溫度的曲线对其确定c语言编程，和与微液体兼容。尽管一般于反置设备中的高 NA 物镜，除此以外，VAHEAT 软件的板块化支持将其布置在绝大部分绝大部分磁学磁学磁学体视光学显微镜观察上。.我取舍了由防氧化铟锡 (ITO) 制作而成的的白色薄膜和珍珠棉电气元件和单独自带在一个IC芯片中的温湿度红外探头的调温思路，盖玻片，原材料配置在其上，见图 3，这一特征提取 ITO 层的调温解決计划方案最重要于热平均性。

图 4：a) VAHEAT 引擎。该的设备由自动化柔性板 (1) 自动化底材 (2)电子显微镜适用器 (3) 测温度探头 (4)把握摸块。b) 自动化柔性板是能力化盖玻片，暗含合理的納米蒸汽热处理开关元件和直接性在眼界中的摄氏度温度探头。c) 当 VAHEAT 放置为 60°C 时，自动化柔性板的热画像显现整体的地方不均蒸汽热处理。

图 5：智力基材，VAHEAT 中选择的公开热处理加热pcb板（肌底可订制）

由于 VAHEAT 仅加热少量样品，因此它可以在高温下与高 NA 浸油物镜一起使用。在一项实验中，我们使用尼康 TIRF 100x/1.49 NA 物镜在 75.0°C 下运行 VAHEAT 六小时，物镜在前三个小时内由5°C 升温至 29°C 并达到平衡，这表明 VAHEAT 可在更高的实验温度下使用。同时，VAHEAT 可以帮助所有生命科学家进行温度敏感实验，对于某些领域，例如嗜热微生物的实时成像、热响应聚合物的表征或 DNA 纳米技术，它是一项突破性技术，可以实现以前无法实现的实验。自 2020 年推出以来，已开始使用我们的设备的 50 个实验室和公司在各个领域开展工作，例如单分子生物物理学、胶体化学和细胞生物学。他们使用 VAHEAT 研究相变、液晶、脂质层和囊泡以及人工细胞、ji 端微生物、热休克反应或溶液中的 DNA 和蛋白质。引用我们设备的第一批出版物现已发布。VAHEAT 被 Guillaume Baffou 教授（菲涅尔研究所）的实验室用于嗜热细菌的活细胞成像，以研究限制对细菌生长的影响1。在 Wolfgang Zachariae 博士（生物化学领域的 MPI）的团队中，在一个关于驱动减数分裂的机制的研究项目中，VAHEAT 被用于通过共聚焦显微镜对酵母中的温度敏感等位基因进行热休克和活细胞成像2。VAHEAT 还被用于在 Henrik Dietz 教授（慕尼黑工业大学）的实验室中使用 DNA 折纸创建人工大分子传输的研究。该研究使用单分子 TIRF 成像进行检测3。

利用即插即用的 VAHEAT 系统软件，从检测所操作中另存平均温度计录也至关容易。进而，你们祝愿该机械设备既可体现创新型检测所操作，特别有助于、改进什么三维成像检测所操作的报表和可反复反复，进而为每人具备高灵活度电子显微镜。

针对Interherence：

德国Interherence公司拥有量子和生物光子学领域的专家团队，为高灵敏度光学显微镜的发展做出很大贡献。该团队采用了现代纳米制造和薄膜技术，推出了VAHEAT生物显微温度控制器，作为传统显微镜的附加产品，shou次实现了在扩展温度范围内的精确温度控制，以确保生物物理光学研究可靠的测量条件。

西安昊量光学身为法国Interherence集团目前在国内现代的代理加盟商，多为您给出靠谱的高技术服務，若您对Interherence集团给出的VAHEAT生物技术显微温差把控器有好奇心，欢迎会可以通过邮件地址、打电话或我的微信进行连接！

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基准论文文献综述:

1. Molinaro, C., et al., Are bacteria claustrophobic? The problem of micrometric spatial confinement for the culturing of micro-organisms. RSC Advances, 11, 12500–12506 (2021).

2. Mengoli, V., et al., Deprotection of centromeric cohesin at meiosis II requires APC/C activity but not kinetochore tension. The EMBO Journal, 40, e106812 (2021).

3. Stömmer, P., A synthetic tubular molecular transport system. Nature Communications, 12, 4393, (2021).